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第四十五章 大涵道比 设计不易

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陈东风已经开始研究三元流动理论了,只是现在还比较生疏,他思来想去,为了加快进度,还是边设计边深入学习三元流理论。

陈东风在和杨辉讨论过后,觉得目前对三元流动理论的掌握还不足以让他们开始进行理论建模。所以他们还是要先进行一段时间对三元流动理论的学习。

所谓三元流动,其含义是指在实际流动中,所有流动参数都是空间坐标系上三个方向变量的函数。其通用理论的中心思想是将叶轮机械内部非常复杂、难以求解的三元(空间)流动,分解为相交的两族相对流面上比较简单的二元(流片)流动,只使用这两族流面就可以很容易地得到三元流场的近似解,同时使用这两族流面进行迭代计算,可以得到三元流动的完整解。

三元流动是透平机械气动热力学的专门问题。最初是航空上为了提高飞机性能,对压缩机的设计不断提出新的技术要求和性能指标,从而使压缩机的第一级由亚音速过渡到超音速。流线的曲率和斜率对气流参数的影响就特别突出,要设计样的叶轮机械就必须突破“沿圆柱表面”流动的束缚,把流线的曲率和斜率考虑进去,同时还要考虑熵和功沿径向的变化。因此,迫切需要建立新的流动模型,把二元流发展到三元流。按三元流动理论设计出既弯又扭的三元叶轮,才能适应气流参数(如速度、压力等)在叶道各个空间点的不同,并使其既能满足大流量、高的级压力比,又具有高的效率和较宽的变工况范围。

好在陈东风他们的飞龙是不需要考虑超音速飞行的,这在让他们可以不用考虑“沿圆柱表面”流动的束缚问题,这大大降低了他们的设计难度。

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